آمونیوم کلرید

آمونیوم کلرید یک ترکیب شیمیایی غیر‌آلی با فرمول NH4Cl است. این ترکیب معدنی sal ammoniac است که در لغت به معنای نمک آمونیاک و کلرید هیدروژن است. کلرید آمونیوم به‌عنوان محصول جانبی در فرآیند تولید کربنات سدیم تشکیل می‌شود. کلرید-آمونیوم دارای اثرات ادرارآور است. در خالص‌ترین شکل به‌صورت جامد کریستالی سفید یافت می‌شود. همچنین این ترکیب اثرات خلط‌ آور را نشان می‌دهد. آمونیوم کلرید به دلیل وجود یون کلرید به طور ذاتی کمی اسیدی است.

محلول 5% کلرید -آمونیوم هنگامی که با آب مخلوط می‌شود،PH 4.6 تا 6 می‌دهد. این ترکیب معدنی در حلال‌های قطبی به ویژه آب بسیار محلول است. کلرید-آمونیوم همچنین می‌تواند در نتیجه واکنش بین سولفات‌ آمونیوم و کلرید سدیم تشکیل شود. در داروهای دامپزشکی نیز استفاده می‌شود. این ترکیب به پیشگیری از سنگ‌های ادراری در حیواناتی مانند بز، گوسفند و گاو کمک می‌کند.

تهیه‌ی آمونیوم کلرید

کلرید-آمونیوم محصول جانبی فرآیند Solvay است. این فرآیند برای تولید کربنات سدیم انجام می‌شود. این فرآیند همراه با تولید کلرید آمونیوم در برخی عملیات صنعتی نیز مفید است. این فرایند نیازمند به حداقل رساندن انتشار آمونیاک است. آمونیاک با کلرید سدیم، آب و دی اکسید کربن مصرف می‌شود تا کربنات سدیم و کلرید آمونیوم را به‌عنوان محصول تولید کند. واکنش شیمیایی برای فرآیند Solvay بدین گونه است:

CO2+NH3+2NaCl+H2O→2NH4Cl+Na2CO3

تولید تجاری آمونیوم کلرید با ترکیب آمونیاک با اسید هیدروکلریک انجام می‌شود. همچنین با گاز هیدروژن کلرید همین واکنش را نشان می‌دهد.

NH3+HCl→NH4Cl

ترکیب کلرید-آمونیوم به‌طور طبیعی در مناطق آتشفشانی وجود دارد. بر روی سنگ‌های آتشفشانی واقع در نزدیکی دریچه‌های آزاد کننده دود یافت می‌شود. این دریچه‌ها فومارول هستند. بلورهای این ترکیب مستقیماً از حالت گازی رسوب می‌کنند. این کریستال‌ها عمر کوتاهی دارند زیرا به راحتی در آب حل می‌شوند.

برای تهیه کلرید-آمونیوم خالص، اسید هیدروکلریک رقیق شده خالص و هیدروکسید آمونیوم خالص ترکیب می‌شوند. یک واحد از آمونیوم هیدروکسید به آرامی با 2 واحد اسید هیدروکلریک همراه با هم زدن مداوم محلول واکنش می‌دهد. سپس این محلول تا زمانی که فرآیند کریستالیزاسیون شروع شود حرارت داده می‌شود. بلورهای کلرید آمونیوم ظاهر می‌شوند و سپس به‌طور جداگانه خشک و سرد می‌شوند.

اگر بخواهیم 200 گرم کلرید آمونیوم خالص به‌دست آوریم، 300 گرم کلرید-آمونیوم خام را در 300 میلی‌لیتر آب جوش حل می‌کنیم. 10 گرم آب کلر به این محلول اضافه می‌شود و با هم زدن مناسب محلول به مدت 20 دقیقه حرارت داده می‌شود. در نهایت 10 گرم محلول هیدروکسید آمونیوم 10 درصد اضافه می‌شود و محلول نهایی تبخیر می‌شود. محلول تا زمان دانه‌بندی تبخیر می‌شود و سپس کاملاً خشک می‌شود.

با این روش کلرید-آمونیوم خالص بدست می‌آوریم. کریستال‌های کلرید-آمونیوم خالص نمک‌های بی‌رنگ یا سفید هستند. این نمک در 3 واحد آب با دمای 150 درجه سانتیگراد محلول است. این ترکیب تقریباً در الکل نامحلول است. پس از شروع دانه‌بندی باید حرارت را متوقف کنیم. در غیر این صورت، حرارت زیاد منجر به تجزیه می‌شود. تجزیه‌ی دوباره‌ی آمونیاک و اسید هیدروکلریک تولید می‌کند.

خواص آمونیوم کلرید

• خواص فیزیکی

1. ترکیب آمونیوم-کلرید یک جامد کریستالی سفید رنگ است. بوی مشخصی ندارد.
2. نقطه ذوب کلرید-آمونیوم 3380 نقطه جوش این ترکیب معدنی 5200 درجه سانتیگراد است.
3. چگالی آن بیشتر از آب است. چگالی آن 1.5274 گرم در میلی‌لیتر است.
4. این ترکیب حلالیت بالایی دارد.
5. در حلال‌های قطبی محلول است و در آب، متانول، گلیسرول و اتانول محلول است.
6. همچنین در استون کمی محلول است. اما در حلال‌های غیرقطبی یا آلی نامحلول است. به‌عنوان مثال، در اتیل استات نامحلول است.

• خواص شیمیایی

1. اگرچه کلرید آمونیوم ممکن است در هنگام حرارت دادن عالی به نظر برسد، اما در نهایت، در حرارت قوی، تجزیه می‌شود.
2. این ترکیب به آمونیاک و گاز کلرید هیدروژن تجزیه می‌شود.

NH4Cl→NH3+HCl

از آنجایی که ترکیب کلرید-آمونیوم یک اسید ضعیف است، با بازهای قوی واکنش می‌دهد. با هیدروکسید سدیم پایه قوی واکنش می‌دهد و گاز آمونیاک، نمک سدیم و آب آزاد می‌کند. نمک سدیم تولید شده، کلرید سدیم است.

NH4Cl+NaOH→NH3+NaCl+H2O

محلول آبی 5 درصد وزنی این ترکیب دارای محدوده pH عجیب و غریب از 4.6 تا 6.0 است. کلرید آمونیوم برای واکنش با کربنات فلزات قلیایی به دماهای بالا نیاز دارد. این واکنش کلرید فلز قلیایی تولید می‌کند و همچنین گاز آمونیاک آزاد می‌کند.

NH4Cl+Na2CO3→2NH3+2NaCl+H2O+CO2

آمونیوم تحت واکنش‌های گرماگیر نیز قرار می‌گیرد. این واکنش‌ها با ترکیباتی مانند هیدروکسید باریم است. انحلال در آب نیز یک واکنش گرماگیر برای کلرید-آمونیوم است. اگرچه این فرآیند گرماگیر است، کلرید آمونیوم به راحتی در آب حل می‌شود. واکنش‌های کلرید آمونیوم از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار هستتد.

کاربردهای آمونیوم کلرید

آمونیوم کلرید عمدتاً به‌عنوان منبع نیتروژن برای انواع کودهای شیمیایی مانند کلرو آمونیوم فسفات مفید است. برنج و گندم محصولاتی هستند که عمدتاً از این طریق در آسیا بارور می‌شوند. کلرید آمونیوم در قرن هجدهم در صنعت پیروتکنیک نیز مفید بود. اما مواد شیمیایی کم رطوبت و ایمن‌تر جایگزین آن شد.
برای ارائه‌ی کلر به منظور بهبود رنگ‌های سبز و آبی در شعله یون‌های مس نیز کاربرد دارد.

برای ایجاد سیگنال‌دهی و علامت‌رسانی با تولید دود سفید نیز مفید است. که به آسانی واکنش تجزیه مضاعف را با کلرات پتاسیم انجام می‌دهد. این امر باعث تولید کلرات آمونیوم بسیار ناپایدار می‌شود که استفاده از آن را بسیار خطرناک می‌کند. ترکیب کلرید آمونیوم همچنین به‌عنوان یک شار در تهیه فلزاتی که قرار است با قلع پوشش داده شوند یا تحت گالوانیزه قرار گیرند، عمل می‌کند.

سوالات متداول در مورد آمونیوم کلرید

1. آمونیوم کلرید چه نقشی در باستان‌شناسی دارد؟

پاسخ: بخارات کلرید آمونیوم روی فسیل‌ها رسوب می‌کند. این منجر به تشکیل یک لایه بی اثر سفید از کریستال‌های ریز می‌شود. این‌ها کریستال‌های نسبتاً بی‌ضرری هستند که به راحتی می‌توان آن‌ها را جدا کرد. این به پوشاندن هر نوع رنگی در فسیل کمک می‌کند. اگر این لایه با زاویه نورپردازی شود، کنتراست را در عکاسی نمونه‌هایی که ماهیت سه بعدی دارند، به شدت افزایش می‌دهد. این تکنیک همچنین برای حذف انعکاس روی شیشه و ارائه نمونه‌های مشابه برای مستندات عکاسی مفید است.

2. چگونه آمونیوم کلرید در تولید مواد غذایی مفید است؟

پاسخ: کلرید آمونیوم به‌عنوان یک افزودنی غذایی با نام sal Ammoniac یا سالمیاک مفید است. به‌عنوان یک ماده مغذی برای مخمر در فرآیند تهیه نان و همچنین به عنوان اسیدی کننده عمل می‌کند. همچنین یک مکمل مهم در خوراک دام می‌باشد. به‌عنوان یک عنصر در منابع غذایی مخمرها و بسیاری از میکروارگانیسم‌های دیگر عمل می‌کند. در کشورهای شبه قاره مانند هند، پاکستان، تاجیکستان این ترکیب نوشادر است. برای افزایش ترد بودن تنقلات محلی مانند جلبی و سمبوسه مفید است.

3. آیا آمونیوم کلرید می‌تواند به‌عنوان یک محلول بافر عمل کند؟

پاسخ: محلول بافر محلولی است که در برابر تغییر pH محلول با افزودن مقدار کمی اسید یا باز مقاومت می‌کند. سدیم کلرید یک محلول بافر با هیدروکسید سدیم تشکیل می‌دهد. کلرید آمونیوم یک الکترولیت قوی است که تحت تجزیه کامل قرار می‌گیرد. از طرف دیگر هیدروکسید آمونیوم یک الکترولیت ضعیف است. وجود یون‌های آمونیوم به دلیل تفکیک کلرید آمونیوم باعث سرکوب بیشتر تجزیه هیدروکسید سدیم می‌شود. بنابراین، این محلول یک بافر اساسی تشکیل می‌دهد. PH این بافر حدود 9.25 است. افزودن مقادیر کمی اسید یا قلیا در این محلول تاثیری بر PH محلول ندارد.

جهت خرید و یا استعلام قیمت با ما تماس بگیرید یا در واتسپ پیام بزارید

02186073470

مترجم: شقایق مرتاضی

مطالعه صدها مطلب علمی در حوزه بیولوژی

آرشیو جدیدترین خبرهای روز دنیای بیولوژی